SunSirs: الثروة السرية في مخلفات المناجم: داخل الاندفاع من النفايات إلى الثروة التي تبلغ قيمتها تريليون دولار

وبدأت الولايات المتحدة في الاستهداف لمخلفات المناجم وتعزيز الإمدادات المحلية من المعادن الرئيسية.وفي تموز/يوليه من هذا العام، نفذت وزارة الداخلية في الولايات المتحدة سلسلة من الإصلاحات التنظيمية، وأنشأت قناة للموافقة على المسار السريع لمشاريع استرداد المخلفات، وأيضا توجيه هيئة المسح الجيولوجي للولايات المتحدة لرسم خرائط المخلفات المحلية وحصها.وأصدر فريق الأبحاث التابع لكلية كولورادو للمناجم أحدث النتائج التي تظهر أن 70 عنصراً في عمليات التعدين الأمريكية، باستثناء البلاتين والبلاديوم، يمكن الحصول عليه نظرياً وتلبية الطلب المحلي من خلال تحسين طرق الاسترداد.وقد واجهت المخلفات ، باعتبارها النفايات الصلبة الرئيسية في تنمية الموارد المعدنية ، منذ فترة طويلة المعضلة الثلاثية المتمثلة في احتلال أراضي التخزين والتلوث البيئي ونفايات الموارد.مدفوعة بالقوى المزدوجة للتحول الأخضر والمنخفض الكربون العالمي ونقص الموارد المعدنية الرئيسية ، تم ترقية المخلفات من "النفايات الصناعية" إلى "الموارد الثانوية" ذات القيمة الاقتصادية والبيئية.لقد بدأت ثورة التعدين الهادئة بالفعل .

الثورة التكنولوجية تقود بهدوء "إعادة بناء القيمة" من المخلفات

وقد أدى التعدين إلى إنشاء مئات الملايين من الأطنان من برك المخلفات في جميع أنحاء العالم، مما أدى إلى تأجيج المعارضة العامة للصناعة وأحد الأسباب التي تجعل بناء مناجم جديدة وتشغيلها يستغرق وقتا طويلا.كان التعدين التقليدي صناعة غير فعالة للغاية ، حيث يتم التخلص من الكثير من المعادن القيمة كنفايات بسبب نقص التكنولوجيا لمعالجة الخام منخفض الجودة.وذكرت ورقة دراسية نشرها معهد فراونهوفر في ألمانيا في عام 2020 أنه تم استخراج 6.5 مليار طن من النحاس على مستوى العالم بين عامي 1910 و 2010 ، لكن مليار طن لم يصل إلى السوق.تمثل المعادن الخاملة في أحواض المخلفات كنزاً محتملاً ضخماً ، في انتظار فتحها من خلال التقنيات المبتكرة.ومع الجمع بين ابتكارات المعالجة التقليدية والتكنولوجيات الجديدة مثل التكنولوجيا الحيوية والذكاء الاصطناعي ، فإن هذا يتغير.

تجلب إعادة تطوير المخلفات فوائد في الجوانب الاقتصادية والبيئية على حد سواء.وفقًا لحسابات GEP Research ، تجاوز حجم معالجة المخلفات العالمي 9 مليارات طن في عام 2025 ، حيث تمثل مخلفات مناجم المعادن 65٪.مع انخفاض درجة الخام ، لا تزال هذه الكمية في ازدياد.وقد نجحت ريو تينتو في فصل المعادن الرئيسية، مثل استخراج السكandiوم والتيلوريوم من مخلفات العمليات القائمة.تقوم شركة Hudbay Minerals بتقييم إمكانية إعادة تعدين المخلفات في موقع منجم Flin Flon في مانيتوبا ، كندا.وأغلق المنجم في عام 2022، تاركا وراءه ما يقرب من قرن من خام النفايات الغنية بالمعادن.تتعاون شركة Cobalt Blue Holdings الأسترالية في مشروع Flin Flon.كما وقعت الشركة اتفاقية مع مجلس مدينة ماونت إيسا في كوينزلاند لمعالجة مخلفات البريت كمصدر بديل محتمل للكبريت بعد إغلاق مصهر النحاس في المدينة.تخطط شركة هندوستان للزنك الهندية لاستثمار 438 مليون دولار لمعالجة 10 ملايين طن من المخلفات سنويًا في منجم رامبورا أغوشا ، أكبر منجم للزنك في العالم.

والكثير من الجهود المبذولة في مجال استرداد المخلفات تطورات تدريجية.تعمل شركة غلينكور للتكنولوجيا باستمرار على تحسين مطحنة ISAMill الخاصة بها لتقليل حجم الطحن وتوفير المياه وتقليل نفايات المخلفات.يمكن لعملية ترشيح ألبيون في الشركة زيادة معدلات استرداد النحاس إلى أكثر من 99٪ ، وتقليل تكاليف التشغيل بمقدار الثلث ، وتطوير أجسام خام معقدة لا تستطيع التقنيات التقليدية التعامل معها.شركة الابتكار في مجال التكنولوجيا الحيوية Allonnia هي رائدة في النهج الأكثر ثورية.تستخدم تقنية D-Solve الخاصة بها الكائنات الحية الدقيقة لاستخراج الشوائب مثل المغنيسيوم بشكل انتقائي من المركزات.وقد دخلت الشركة في شراكة مع منجم Eagle Nickel في الولايات المتحدة لبناء منشأة في الموقع يمكنها زيادة درجات النيكل بنسبة 18٪ وتقليل شوائب المغنيسيوم بنسبة 40٪.

أصبح الذكاء الاصطناعي (AI) مصطلحًا شاملًا لجميع التقنيات المبتكرة.وتستخدم الشركات الكبرى مثل ريو تينتو وبي إتش بي بالفعل الذكاء الاصطناعي في أنظمة النقل الآلي والتنبؤ بأوقات التوقف عن الصيانة بدلاً من التفاعل سلبيًا مع فشل المعدات.تجمع BHP بين الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا "التوأم الرقمي" لإنشاء نموذج GenAI يمكنه تطوير استراتيجيات تفجير الخام ومزجها ودعم التحكم التنبؤي لنموذج مطحنة الكرات شبه التلقائي.يعمل منتج النحاس في فريبورت ماكموران في الولايات المتحدة مع شركة ماكينزي الاستشارية لاستخدام الذكاء الاصطناعي لزيادة إنتاج مناجمه في أمريكا الشمالية.وزادت تجربة الذكاء الاصطناعي في منجم بغداد في أريزونا من إنتاج النحاس بنسبة 5-10٪.وبينما يتم الترويج لها في جميع أنحاء أعمالها الشاملة في الولايات المتحدة ، من المتوقع أن تزيد هذه التكنولوجيا من إنتاج النحاس الأمريكي بمقدار 90،000 طن سنويًا.إن بناء مصنع معالجة جديد بنفس الإنتاج سيستغرق ما يصل إلى 8 إلى 10 سنوات من التخطيط إلى التكليف.

التحول الصناعي من "العبء الإيكولوجي" إلى "الأصل المناخي"

وقد نمت سوق ائتمانات الكربون عشرة أضعاف على مدى العامين الماضيين، وتتوقع ماكينزي أنه قد تصل قيمته إلى 1.2 تريليون دولار بحلول عام 2050. A report entitled "Beyond Mining: تحويل المخلفات إلى فرصة صافية من الصفر بمليارات الدولارات" ، شاركت في تأليفها Arca Climate Technologies ، وهي شركة استشارية مناخية غير ربحية ، وويل ماكمانوس ، صحفي التعدين السابق لصحيفة فاينانشال تايمز ، كسر السرد التقليدي للخلفات باعتبارها "مركزًا للتكلفة" ويقدم منظورًا مدمرًا لتطوير المخلفات من منظور تغير المناخ ، المعروفة باسم "تعدين الكربون".وهذا يمثل فرصة تجارية تحويلية ومصدرًا جديدًا للإيرادات.

الاعتراف الثلاثي القيمة لإعادة بناء نفايات المناجم.ي وض ح التق رير بشكل منه جي لأ ول مرة أن مخ لف ات الح ديد المغ ني سي وم / المغ ني سي وم الف ائ قة التي تنت ج عن تع دين ال ني كل وال ماس وال ك روم وال مع ادن الأخرى لها خص ائ ص ك يمي ائية طبيع ية يمكن أن ت لت قط ث اني أك س يد الك رب ون .‚‚.يمكن للع نا صر الن ش طة في مثل هذه الص خور أن تت فاع ل مع CO â‚‚ في الغ لاف الج وي لت شك يل بل ور ات ك رب ون ات المغ ني سي وم مستق رة ، وال تي هي " نا قل ات تخ ز ين الك رب ون التي تنت ظر تن شي ط ها ".ي بلغ المخ زون العالم ي من المخ لف ات المن اسب ة لم واد تع دين الك رب ون ما يق رب من 20 ملي ار ط ن ، وال تي يمكن نظ ري ً ا تخ ز ين 4 ملي ار ط ن من ث اني أك س يد الك رب ون .‚‚ أكثر من عش رة أ ضع اف ان ب عا ث ات الك رب ون الس ن وية العالم ية .وخ لاف ا لت كن ولو جي ات احت ج از الك رب ون التق لي دية التي تت طلب بنا ء مرا فق جديدة باه ظة الث من ، فإن شر كات الت عد ين لديها بالفعل الب نية الت حت ية (بر ك المخ لف ات وأن ظ مة الن قل) وال خبر ة ال جي ول وج ية للت عامل مع ك مي ات كبيرة من الم واد ، و يم ك نها تح ويل مرا فق المخ لف ات مباشرة إلى " م صان ع ك يمي ائية لت عد ين الك رب ون ".ميز ة هذا " الت ح ويل في الم وقع " تج عل تك لف ة إ ز الة الك رب ون أقل بن سبة 30 ٪ -50 ٪ من التق ني ات الأخرى .و يح سب التق رير أن الق يمة الم حت مل ة لأ ر صد ة الك رب ون من المخ لف ات المو جود ة فقط تب ل غ بالفعل 1.3 تري ليون دولار ، و يمكن أن تز يد إلى 5.2 تري ليون دولار إذا تم تض مين الن ف ايات ال قل وية الت اريخ ية .

نموذج أركا والسوق اختراق الممارسة التجارية في اتجاهين.Arca is a Canadian company engaged in mining carbon capture and carbon sequestration research and development application, which has created a viable technical path for carbon conversion of tailings.الأول هو نموذج تأجير الأصول ، ودفع رسوم استخدام خزان المخلفات لمؤسسات التعدين ، وتشغيل مشاريع تعدين الكربون بشكل مستقل والتمتع حصري بفوائد ائتمان الكربون ؛ والثاني هو نموذج المشاريع المشتركة ، وإنشاء مشروع مشترك مع مؤسسات التعدين الكبيرة ، حيث توفر مؤسسات التعدين موارد المخلفات والأماكن ، وتخرج تكنولوجيا Arca ، وينقسم الربح إلى 4: 6 ، تم تنفيذ هذا النموذج في مشروع منجم النيكل الأمريكي التابع لشركة Talon Metals ؛ والثالث هو نموذج ترخيص التكنولوجيا ، وبيع حزم التكنولوجيا وأنظمة المراقبة لمؤسسات التعدين ، وفرض 15٪-20٪ من فائدة ائتمان الكربون كرسوم ترخيص.في الوقت الحاضر ، وقعت Arca اتفاقية شراء مسبق لائتمانات الكربون مع شركات التكنولوجيا مثل Microsoft و Google ، بسعر وحدة يبلغ حوالي 80-120 دولارًا أمريكيًا / طن من CO2.‚‚ وهو أكثر تكلفة بنسبة 40٪ من مصارف الكربون الحرجية التقليدية. Because tailing carbon storage has the risk-free advantages of permanence and no reverse, policy subsidies have shortened the return period of the project from 8 years to 3-4 years.

ويجري إعادة تشكيل "الهوية المناخية" لصناعة التعدين.ويشير التقرير، الذي يقارن حالة التلوث في خليج تيتا في بيرو (منجم نحاس أطلق 785 مليون طن من المخلفات في 35 عامًا، مما أدى إلى تدمير بيئة الصيد)، إلى أن تكنولوجيا تعدين الكربون تحول المخلفات من "مصدر تلوث" إلى "أصل بيئي"، مما يعالج بشكل أساسي المخاوف البيئية للمجتمعات المحلية والتنظيم.ويبين التجريب التجريبي لمشروع Arca في منجم النحاس في شيلي أنه بعد اعتماد تكنولوجيا هذا المنجم، تم تقصير الوقت الذي يستغرقه المنجم في الحصول على تصاريح بيئية مجتمعية من 18 شهرا إلى 6 أشهر.وتظهر البيانات الواردة في التقرير أن قيمة شركات التعدين ذات القدرات على تعدين الكربون أعلى بنسبة 25٪ إلى 30٪ من شركات التعدين التقليدية. شهدت بوسيدون نيكل ، التي تتعاون مع أركا ، ارتفاع سعر سهمها بنسبة 40٪ بعد الإعلان عن الاتفاقية ، وتلقت أمر شراء تفضيلي من شركات مركبات الطاقة الجديدة.يحل تعدين الكربون في المخلفات نقطتين رئيسيتين من نقاط الألم في التحول في نفس الوقت: من ناحية ، فإنه يخفف من نقص المعادن الاستراتيجية من خلال استرداد عناصر مثل الليثيوم والكوبالت من المخلفات (التي يتم تنفيذها في وقت واحد مع تعدين الكربون) ؛ من ناحية أخرى ، فإنه يوفر المواد الخام "المعدنية منخفضة الكربون" لسلسلة صناعة الطاقة الجديدة.ويتوقع التقرير أنه بحلول عام 2030، سيأتي 30٪ من النيكل في العالم و 20٪ من الكوبالت من استرداد المخلفات، وسيتم تخفيض البصمة الكربونية للمعادن ذات الصلة بأكثر من 60٪.

أدرجت عمالقة التعدين المخلفات كخيار استراتيجي لنمو الموارد

فريبورت ماكموران "تيلات الترشيح" القطب النمو الجديد.يتمثل قطب النمو الرئيسي لشركة Freeport-McMoRan في المراهنة بشكل كبير على تكنولوجيا الترشيح لاستخراج النحاس من نفايات الخام.الشركة هي واحدة من أوائل الشركات في العالم لتنفيذ المعادن الرطبة على نطاق واسع ، وتتعاون حاليا مع شركة جيتي للموارد ، ويتم تطبيق التكنولوجيا الحفازة لشركة جيتي على منجم النحاس الأبرا في فريبورت في تشيلي ومنجم بغداد في أريزونا ، الولايات المتحدة الأمريكية.في عام 2023 ، زاد إنتاج النحاس في Freeport-McMoRan بمقدار 144 مليون جنيه إسترليني من خلال ابتكار تكنولوجيا الترشيح ، وزاد إلى 214 مليون جنيه إسترليني في عام 2024 ، تمت إضافة 50 مليون جنيه إسترليني منها في الربع الرابع وحده.وتخطط الشركة لتحقيق 300 مليون رطل من إنتاج النحاس سنوياً من خلال تكنولوجيا الترشح بحلول نهاية عام 2025، والوصول إلى 400 مليون رطل بحلول نهاية عام 2026، مع هدف طويل الأجل يتمثل في إنتاج 800 مليون رطل من النحاس سنويا.ستكون تكلفة إنتاج النحاس الرشح أقل بثلث من مناجم الصخور الصلبة ، وليس هناك حاجة لمصانع الصهر لمعالجته. وهذا يسمح للشركة باسترداد النحاس من عدد كبير من أكوام الصخور النفايات بتكلفة أقل ، مما يعوض بشكل فعال تأثير انخفاض درجات الخام ويعزز القدرة التنافسية للشركة.

تقنيات الطحن والتعويم فائقة الدقة في مناجم إيفانهو.منجم Kamoa-Kakula Copper Mine التابع لشركة Ivanhoe Mines هو واحد من مناجم النحاس الكبيرة للغاية بأعلى درجة على مستوى العالم.في عام 2023 ، أجرت الشركة اختبارات إعادة الاسترداد على المخلفات من مراكز التركيز للمرحلتين الأولى والثانية.في عملية استرداد المخلفات ، تم اعتماد تكنولوجيا الطحن فائقة الدقة لطحن المخلفات إلى أقل من 12 ميكرون (80٪) ، تليها عمليات التعويم والسمك والترشيح التقليدية.تظهر نتائج الاختبار الأولية أنه حتى عندما تكون درجة التغذية أقل من 1٪ ، لا يزال من الممكن استرداد حوالي 65٪ من النحاس في المخلفات لإنتاج تركيز النحاس يحتوي على حوالي 40٪ من النحاس.كما سيتبنى مركز المخلفات التقنيات التقليدية ، بما في ذلك المطاحن عالية الكثافة وماكينات التعويم جيمسون المستخدمة في عملية التعويم ، وتوسيع قدرة التسميك.وفي الوقت الحاضر، أجرت شركة DRA Global، وهي مزود خدمة العملية الكاملة لهذا المشروع، بحوثاً تقنية واقتصادية ذات صلة ببناء وتشغيل مرافق إعادة استرداد المخلفات، وتظهر النتائج أن الفوائد الاقتصادية واعدة للغاية.

Zijin Mining's Stagewise Ammonia-Cyanide Leaching and Mineral Processing Technology.وقد قامت شركة زيجين للتعدين بالبحث وتطبيق تكنولوجيا الترشح المجزأ من الأمونيا والسيانيد المنخفض الكاشف والإزالة الانتقائية للنحاس ، والتي حلت مشكلة معالجة المعادن والمعادن على نطاق العالم في خام الذهب والنحاس العالي الكبريت والزرنيخ العالي في تالاس بطاجيكستان .من خلال أكثر من 20 تحديثًا تكنولوجيًا ، تجاوز معدل استرداد منجم الذهب روزبيل في سورينام 95٪.حققت Zijin Mining التعدين الاقتصادي لخام الذهب بدرجة 0.15 غرام للطن الواحد وخام النحاس بدرجة 0.1 ٪ .وقد حققت "قابلية التعويم والفصل عن الموليبدينوم + تكنولوجيا التعويم السائب والفصل عن النحاس والكبريت" التي بحثت وتطبقتها استرداد النحاس والموارد المعدنية القيمة المرتبطة بالموليبدينوم منخفضة الجودة والفضة في منجم النحاس في التبت جولونغ.وقد وصلت معدلات استرداد النحاس والموليبدينوم إلى 85٪ و 74٪ على التوالي ، وانخفضت درجة النحاس في الخام